物联网技术架构

物联网的技术架构详解物联网（Internet of Things，IoT）是指将各种物理设备、物品、传感器、执行器等通过互联网连接起来，实现信息的交互和共享，从而实现智能化管理和服务的一种技术。

物联网的技术架构包括感知层、网络层、平台层和应用层，下面将对每个层次进行详细解释。

一、感知层感知层是物联网的第一层，它的主要功能是收集各种数据和信息。

感知层可以通过各种传感器和执行器来收集物品的数据和信息，例如温度、湿度、位置、重量等等。

这些数据和信息可以通过感知网、短距离无线通信技术等手段传输到网络层。

感知层还需要考虑如何实现低功耗、低成本、高可靠性等需求，以便实现物联网的长期监测和控制。

在感知层中，传感器是核心设备之一。

传感器是一种能够感受外界信号并将其转化为电信号的装置，它可以将温度、湿度、压力、重量、光等物理量转化为电信号，从而实现物理世界和数字世界的连接。

传感器技术的发展是物联网发展的重要基础之一，它能够提高物联网系统的精度和可靠性。

另外，感知层还需要考虑执行器的设计。

执行器是一种能够将数字信号转化为物理量的装置，例如电机、控制阀等。

执行器需要满足快速响应、高精度、高稳定性等要求，以便实现物联网系统的控制和调节。

二、网络层网络层是物联网的第二层，它的主要功能是将感知层收集到的数据和信息进行传输和通信。

网络层需要支持各种通信协议和网络协议，例如Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等等，同时还需要考虑如何实现数据的安全传输和可靠性保障。

在网络层中，无线通信技术是关键技术之一。

无线通信技术可以通过无线电波、微波等方式实现数据的传输和通信。

在物联网系统中，无线通信技术需要满足低功耗、低成本、高可靠性等要求，以便实现物联网系统的长期监测和控制。

另外，网络层还需要考虑数据的安全性和可靠性。

物联网系统需要面对各种安全威胁，例如黑客攻击、数据泄露等。

因此，网络层需要采用各种安全机制和技术手段，保障物联网系统的安全性。

典型的物联网系统架构共有3个层次。

一是感知层，即利用射频识别（radio frequency identification, RFID）、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息；二是网络层，通过电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去；三是应用层，把感知层得到的信息进行处理，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等实际应用。

在工业环境的应用中，工业物联网面临着与传统的物联网系统架构两个主要的不同点：一是在感知层中，大多数工业控制指令的下发以及传感器数据的上传需要有实时性的要求。

在传统的物联网架构中，数据需要经由网络层传送至应用层，由应用层经过处理后再进行决策，对于下发的控制指令，需要再次经过网络层传送至感知层进行指令执行过程。

由于网络层通常采用的是以太网或者电信网，这些网络缺乏实时传输保障，在高速率数据采集或者进行实时控制的工业应用场合下，传统的物联网架构并不适用。

二是在现有的工业系统中，不同的企业有属于自己的一套数据采集与监视控制系统（supervisory control and data acquisition，SCADA，在工厂范围内实施数据的采集与监视控制。

SCADA系统在某些功能上会与物联网的应用层产生重叠，如何把现有的SCADA系统与物联网技术进行融合，例如哪些数据需要通过网络层传送至应用层进行数据分析；哪些数据需要保存在SCADA的本地数据库中；哪些数据不应该送达应用层，它们往往会涉及到部分传感器的关键数据或者系统的关键信息，只由工厂内部进行处理。

工业物联网的系统架构需要在传统的物联网架构的基础上增加现场管理层。

其作用类似于一个应用子层，可以在较低层次进行数据的预处理，是实现工业应用中的实时控制、实时报警以及数据的实时记录等功能所不可或缺的层次，如图1所示。

图1 工业物联网体系架构1. 感知层感知层的主要功能是识别物体，采集信息和自动控制，是物联网识别物体、采集信息的来源；它由数据采集子层、短距离通信技术和协同信息处理子层组成。

物联网技术在智慧医疗领域的架构与操作要点随着科技的不断进步，物联网技术在各个领域的应用越来越广泛，其中智慧医疗领域也受益匪浅。

物联网技术打破了传统医疗模式的局限性，为医疗服务提供了更高效、精准和便捷的解决方案。

本文将就物联网技术在智慧医疗领域的架构与操作要点进行探讨。

一、物联网技术在智慧医疗领域的架构物联网技术在智慧医疗领域的架构主要包括感知层、传输层、应用层和业务支撑平台。

1. 感知层：感知层是物联网技术的基础，它通过传感器、监测设备等获取患者的生理参数、疾病信息以及环境数据等。

这些数据通过感知层采集并传输到传输层。

2. 传输层：传输层是连接感知层和应用层的桥梁，主要负责数据的传输和通信。

在智慧医疗领域中，传输层可以利用无线通信技术，如Wi-Fi、蓝牙和Zigbee等，将感知层获取到的数据传输到应用层。

3. 应用层：应用层是物联网技术在智慧医疗领域的核心。

在应用层，通过数据分析和处理，实现了对患者的监护、健康管理、诊断等功能。

同时，应用层也提供了远程医疗、医疗资源调度、医疗决策支持等服务。

4. 业务支撑平台：业务支撑平台是物联网技术在智慧医疗领域的基础设施，它提供了物联网平台的搭建和管理。

通过业务支撑平台，可以实现对设备和数据的管理、用户身份认证、数据安全保护等功能。

二、物联网技术在智慧医疗领域的操作要点物联网技术在智慧医疗领域的操作要点主要包括数据采集、数据传输、数据处理和数据安全等方面。

1. 数据采集：在物联网技术中，数据采集是第一步，它直接关系到后续的数据分析和应用。

在智慧医疗领域，数据采集可以通过传感器、生命体征监测仪器等设备进行。

同时，还可以利用智能手机等移动设备收集患者的生理参数和健康信息。

2. 数据传输：数据传输是将采集到的数据从感知层传送到应用层的关键环节。

在物联网技术中，数据传输可以利用无线通信技术实现，如Wi-Fi、蓝牙和移动通信网络等。

在智慧医疗领域中，数据传输的稳定性和安全性至关重要，需要采取相应的加密和认证措施。

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。

由于物联网具备发展成为新经济增长点的巨大潜能。

世界上越来越多的国家将物联网作为后金融危机时代的重要战略部署。

全球正在掀起物联网发展热潮。

在我国，随着物联网在自然灾害监测、边防监控、重大活动的安全保卫等领域越来越广泛的应用，物联网已被列为国家新兴战略产业。

由物联网引发的全球第三次信息化浪潮即将到来。

1.物联网的基本定义物联网是全球公认的集计算机与互联网与移动通讯网之后的信息产业之后的又一次信息化浪潮。

业内专家预测，物联网产业将是下一个万亿元级规模的产业，甚至超过互联网30倍。

中国物联网产业潜力无穷。

物联网被称为是继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮，是实现物物相连，智能化的一种网络，去年11月已经被确定为中国今后7大战略性新兴产业之一，温家宝总理提出建设“感知中国”,以及“要着力突破传感网、物联网的关键技术，使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的发动机”的指示，将物联网建设上升为国家的战略高度。

物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。

它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征。

中国物联网校企联盟将物联网定义为当下几乎所有技术与计算机，互联网技术的结合，实现物体与物体之间：环境以及状态信息实时的共享以及智能化的收集、传递、处理、执行。

广义上说，当下涉及到信息技术的应用，都可以纳入物联网的范畴。

2.物联网的技术架构及建设情况从技术架构上来看，物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层。

感知层由各种传感器以及传感器网关构成，包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。

感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢，它是物联隅识男j物体、采集信息的来源，其主要功能是识别物体，采集信息。

两络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成，相当于人的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。

物联网的结构物联网的价值在于让物体也拥有了“智慧”，从而实现人与物、物与物之间的沟通，物联网的特征在于感知、互联和智能的叠加。

因此，物联网由三个部分组成：感知部分，即以二维码、RFID、传感器为主，实现对“物”的识别；传输网络，即通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现数据的传输，智能处理，即利用云计算、数据挖掘、中间件等技术实现对物品的自动控制与智能管理等。

目前在业界物联网体系架构也被公认为有三个层次：泛在化末端感知网络、融合化网络通信基础设施与普适化应用服务支撑体系，也可以通俗地将它们称为感知层、网络层和应用层。

(1)泛在化末端感知网络泛在化末端感知网络的主要任务是信息感知。

物联网的一个重要特征是“泛在化”，即“无处不在”的意思。

这里的“泛在化”主要是指无线网络覆盖的泛在化，以及无线传感器网络、RFID标识与其他感知手段的泛在化。

“泛在化”的特征说明两个问题：第一，全面的信息采集是实现物联网的基础第二，解决低功耗、小型化与低成本是推动物联网普及的关键。

“末端网络”是相对于中间网络而言的。

大家知道，在互联网中如果我们在中国访问欧洲的一个网络时，我们的数据需要通过多个互联的中间网络转发过去。

“末端网络”是指它处于网络的端位置，即它只产生数据，通过与它互联的网络传输出去，而自身不承担转发其他网络数据的功能。

因此我们可以将“末端感知网络”类比为物联网的末梢神经。

泛在化末端感知网络的另一个含义是物联网的感知手段的“泛在化”。

通常我们所说的RFID、传感器是感知网络的感知结点。

但是，目前仍然有大量应用的IC卡、磁卡、一维或二维的条形码也应该纳入感知网络,成为感知结点。

(2)融合化网络通信基础设施融合化网络通信基础设施的主要功能是实现物联网的数据传输。

目前能够用于物联网的通信网络主要有互联网、无线通信网与卫星通信网、有线电视网。

目前我国正在推进计算机网络、电信网与有线电视网的三网融合。

三网融合的结果将会充分发挥国家在计算机网络、电信网与有线电视网基础设施建设上多年投入的作用，推动网络应用，也为物联网的发展提供了一个高水平的网络通信基础设施条件。

物联网的系统架构设计物联网（IoT）是当今社会快速发展的一个领域，它已经成为了未来的一大趋势。

在物联网中，各种设备可以通过互联网连接在一起，从而形成一个大规模的信息网络。

这个网络可以更好地满足人们的需求，提高生产效率和生活质量。

然而，要让物联网真正发挥作用，需要一个完整的系统架构设计。

物联网的系统架构设计可以分为三个层次：物联网基础架构层、应用服务层和智能终端层。

下面我们将逐一介绍这三个层次。

一、物联网基础架构层物联网基础架构层是整个系统的基础。

在这个层次，涉及到物联网的关键组成部分：传感器、通信网络和云平台。

1. 传感器传感器是物联网中非常重要的组成部分。

它们可以采集各种数据，包括温度、湿度、气压、光线等。

这些数据对于分析和决策非常重要。

传感器可以直接与设备通信，也可以通过网关连接到云平台。

2. 通信网络通信网络是物联网中的另一个非常重要的组成部分。

它们负责传输各种数据和命令。

通信网络可以分为三个层次：感知网络、传输网络和应用网络。

感知网络负责与传感器通信，传输网络负责传输数据，应用网络负责提供应用服务。

3. 云平台云平台是物联网的核心。

它们负责处理和存储传感器数据，提供各种应用服务。

云平台可以提供数据分析、决策支持、安全管理等功能。

二、应用服务层应用服务层是物联网中的第二个层次。

在这个层次，涉及到各种应用场景，包括智能家居、智能工厂、智能城市等。

1. 智能家居智能家居是物联网应用的重要场景之一。

在这个场景中，家庭中的各种设备可以通过互联网连接在一起，形成一个智能家居系统。

这个系统可以实现多种功能，例如智能门锁、智能灯光、智能环境控制等。

2. 智能工厂智能工厂是另一个重要的物联网应用场景。

在这个场景中，各种机器设备可以通过互联网和云平台连接在一起，形成一个智能工厂系统。

这个系统可以实现多种功能，例如远程监控、远程调试、自动化生产等。

3. 智能城市智能城市是我们未来重要的发展方向。

在这个场景中，城市中的各种设施和设备可以通过互联网连接在一起，形成一个智能城市系统。